• 제목/요약/키워드: ferromagnetic resonance frequency

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New Classes of LC Resonators for Magnetic Sensor Device Using a Glass-Coated Amorphous CO83.2B3.3Si5.9Mn7.6 Microwire

  • Kim, Yong-Seok;Yu, Seong-Cho;Hwang, Myung-Joo;Lee, Hee-Bok
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권3호
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    • pp.122-127
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    • 2005
  • New classes of LC resonators for micro magnetic sensor device were proposed and fabricated. The first type LC resonator (Type I) consists of a small piece of microwire and two cylindrical electrodes at the end of the microwire without direct contact to its ferromagnetic core. In type I resonator the ferromagnetic core of the microwire and cylindrical electrodes act as an inductor and two capacitors respectively to form a LC circuit. The second type LC resonator (Type II) consists of a solenoidal micro-inductor with a bundle of soft magnetic microwires as a core. The solenoidal micro-inductors fabricated by MEMS technique were $500\sim1,000\;\mu{m}$ in length with $10\sim20$ turns. A capacitor is connected in parallel to the micro-inductor to form a LC circuit. A tiny glass coated $CO_{83.2}B_{3.3}Si_{5.9}Mn_{7.6}$ microwire was fabricated by a glass-coated melt spinning technique. A supergiant magneto-impedance effect was found in a type I resonator as much as 400,000% by precise tuning frequency at around 518.51 MHz. In type II resonator the changes of inductance as a function of external magnetic field in micro-inductors with properly annealed microwire cores were varied as much as 370%. The phase angle between current and voltage was also strongly dependent on the magnetic field. The drastic increments of magnetoimpedance at near the resonance frequency were observed in both types of LC resonators. Accordingly, the sudden change of the phase angle, as large as $180^{\circ}C$, evidenced the occurrence of the resonance at a given external magnetic field.

RF Power Absorption Enhancement of Magnetic Composites with Conductive Grid

  • Nam, Baek-Il;Kim, Jin-U;Kim, Ki-Hyeon
    • Journal of Magnetics
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    • 제17권2호
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    • pp.129-132
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    • 2012
  • To evaluate the electromagnetic power absorption in near field, the magnetic composites with the conductive grids were simulated using the typical permeability frequency profiles. The transmission power absorptions of the magnetic composites on microstrip line were extracted by the 3D FEM simulation program of HFSS. The magnitudes of power absorptions were greatly enhanced up to 98% and broadened the absorbing frequency band over 5 GHz by the insertion of a conductive grid in magnetic composite. The initial frequency of the power absorption can controlled by the change of the ferromagnetic resonance frequencies of the magnetic composite.

하소온도가 M형 페라이트 복합재의 전자파 흡수 특성에 미치는 영향 (Effect of Calcination Temperature on Electromagnetic Wave Absorption Properties of M-type Ferrite Composite)

  • 천성준;최재령;이상복;이제인;이호림
    • Composites Research
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    • 제36권5호
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    • pp.289-296
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    • 2023
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역 전자파 흡수 소재로 알려진 M형 육방정계 페라이트의 하소 온도에 따른 전자기적 특성과 전자파 흡수 특성에 대해 분석하였다. 용융염 기반 Sol-gel법으로 합성된 M형 페라이트는 850℃ 이상의 하소 온도에서 모두 단상의 M형 결정구조를 가지며 하소 온도가 증가함에 따라 합성된 입자의 크기가 증가하였다. 또한 하소 온도가 증가함에 따라 포화자화는 조금씩 증가하는 반면 보자력은 1050℃에서 최대값을 보이며 그 이상의 하소 온도에서 급격히 감소하였다. M형 페라이트가 70 wt% 포함된 TPU 복합재를 제조한 후 강자성 공명이 발생되는 Q(33-50 GHz) 및 V(50-75 GHz) band 대역에서 복소 유전율/ 투자율을 측정한 결과 약 50 GHz 주파수 대역에서 강자성 공명에 의한 강한 자성손실을 확인하였다. 측정된 결과를 바탕으로 M형 페라이트 복합재의 반사손실을 계산한 결과 1250℃의 온도에서 하소된 M형 페라이트 복합재는 약 0.5 mm의 얇은 두께로도 강자성 공명이 일어나는 52 GHz 주파수 대역에서 -20 dB 이상의 우수한 전자파 흡수 성능을 보였다.

RF Integrated Electromagnetic-Noise Filters Incorporated with Nano-granular Co41Fe38AI13O8 Soft Magnetic Thin Films on Coplanar Transmission Line

  • Sohn, Jae-Cheon;Yamaguchi Masahiro;Lim, Sang-Ho;Han, Suk-Hee
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권4호
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    • pp.163-170
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    • 2005
  • The RF integrated noise filters are fabricated by photolithography. The stack for the electromagnetic noise filters consists of the nano-granular ($Co_{41}Fe_{38}AI_{13}O_8$) soft magnetic film / $SiO_2$ / Cu transmission line / seed layer (Cu/Ti) / $SiO_2$-substrate. A good signal-attenuation feature along with a low signal-reflection feature is observed in the present filters. Especially in the noise filter incorporated with a $Co_{41}Fe_{38}AI_{13}O_8$ magnetic film with lateral dimensions of $2000{\mu}m$ wide, 15 mm long and $1{\mu}m$ thick, the maximum magnitude of signal attenuation reaches -55 dB, and the magnitude of signal reflection is below -10 dB in the overall frequency range. And this level of signal attenuation is much larger than that of a noise filter incorporated with a Fe magnetic film.

Ru-Co가 치환된 M-형 육방정 페라이트(BaFe12-2xRuxCoxO19)의 자기적 성질 및 전파흡수 특성 (Magnetic and Microwave Absorbing Properties of M-type Hexagonal Ferrites Substituted by Ru-Co(BaFe12-2xRuxCoxO19))

  • 조한신;김성수
    • 한국자기학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.136-141
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    • 2008
  • Ru-Co가 복합 치환된 M-type Ba-ferrite($BaFe_{12-2x}Ru_xCo_xO_{19}$)의 치환량 x의 변화에 따른 자기적 특성과 전파흡수 특성에 관해 조사하였다. 기존의 Ti-Co를 치환시킨 경우보다 적은 양의 치환(x=0.3)으로 면내 자기이방성을 보이는 낮은 보자력($H_c$)과 높은 포화자화($M_s$) 값을 얻을 수 있었다. 따라서 Ru-Co 치환량 조절에 의해 GHz 대역에서 자연공명주파수의 조절이 가능하였다. 소결체 및 복합체에서 흡수 주파수 대역은 보자력이 증가할수록 고주파 대역으로 이동한다. 복합체에서 페라이트 혼합량이 증가함에 따라 복소투자율과 복소유전율의 값이 증가하기 때문에 정합주파수는 저주파 대역으로 이동한다. 이러한 특성들을 이용하여 순수한 M-형 육방정 페라이트에 Ru-Co의 치환량, 복합체에서 페라이트 분말의 혼합량, 그리고 흡수체의 두께의 제어를 통하여 GHz 주파수 대역에서 양호한 전자파 흡수체, 노이즈 감쇠재의 제조가 가능함을 제시할 수 있다.

$Mn_{0.05}Mg_{11.9-2x}Fe_{4x}O_{4+r}$+2wt%$Al_{2}O_{3}$ 조성내 Fe량 변화에 따른 마이크로파 손실 특성 연구 (A study on the properties of microwave loss of ferrite with various Fe contents in $Mn_{0.05}Mg_{11.9-2x}Fe_{4x}O_{4+r}+2wt%$Al_{2}O_{3}$)

  • 김성재;정명덕
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권6호
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    • pp.143-148
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    • 1994
  • In order to study the effect of D.C resistivity of sample on electromagnetic loss of ferrite at microwave frequency, samples were prepared for having differences in resistivity of an order of two. Microwave permeability($\mu$), permitivity($\varepsilon$) and effective linewidth(${\Delta}H_{eff}$), and ferromagnetic resonance linewidth(${\Delta}$H) were characterized. Tan${\delta}{\mu}$, tan${\delta}{\varepsilon}$ and ${\Delta}H_{eff}$ were decreased with increasing the resistivity and (${\Delta}$H) was increased with increasing Fe concentration, which was due to an increase of anisotropy magnetic field (=Ha).

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BaTi0.5Co0.5Fe11O19 조성을 갖는 M형 바륨 페라이트의 Ka-밴드 전파흡수특성 (Microwave Absorbing Properties of M-type Barium Ferrites with BaTi0.5Co0.5Fe11O19 Composition in Ka-band Frequencies)

  • 김용진;김성수
    • 한국자기학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.203-208
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    • 2009
  • Ka 대역 (26.5~40 GHz)용 전파흡수체의 자성손실재로 Ti-Co가 치환된 M형 바륨 페라이트($BaTi_{0.5}Co_{0.5}Fe_{11}O_{19}$)를 제조하고, 페라이트-고무 복합체에서 자기적 성질 및 전파흡수특성에 관해 조사하였다. M형 바륨 페라이트에서 Ti-Co가 치환됨에 따라 보자력의 감소가 급격히 일어났다. 이는 c 축으로 강한 자기이방성을 갖던 M형 바륨 페라이트의 자기이방성이 a-b 면내 자기이방성으로 변화함에 기인한다. 이에 따라 자연공명주파수를 Ka 주파수 대역으로 이동시킬 수 있었고, 복소투자율의 주파수 분산특성의 제어가 가능하였다. Ti-Co가 치환된 M형 바륨 페라이트 복합체의 경우 Ka 대역에서 임피던스 정합조건을 만족시킬 수 있었다. 흡수대역폭 증가에 페라이트/고무 함량비(F/R)의 조절이 매우 중요함을 제시하였다. F/R = 4의 함량비에서 ?20㏈ 이하의 반사손실을 갖는 흡수대역폭이 7 GHz 정도로 매우 우수한 광대역 전파흡수특성을 보였다. F/R 비가 증가할수록 정합주파수 및 정합두께는 감소하였으나, 흡수대역폭은 줄어들었다.

Detection and Manipulation of Spin state of Single Molecule Magnet: Kondo resonance and ESR-STM

  • Komeda, T.;Isshiki, H.;Zhang, Y.F.;Katoh, K.;Yoshida, Y.;Yamashita, M.;Miyasaka, H.;Breedlove, B.K.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.16-17
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    • 2010
  • Molecular spintronics has attracted attentions, which combines molecular electronics with the spin degree of freedom in electron transport. Among various molecules as candidates of the molecular spintronics, single molecule magnet (SMM) is one of the most promising material. SMM molecules show a ferromagnetic behavior even as a single molecule and hold the spin information even after the magnetic field is turned off. Here in this report, we show the spin behavior of SMM molecules adsorbed on the Au surface by combining the observation of Kondo peak in the STS and ESR-STM measurement. Kondo resonance state is formed near the Fermi level when degenerated spin state interacts with conduction electrons. ESR-STM detects the Larmor frequency of the spin in the presence of a magnet field. The sample include $MPc_2$ and $M_2Pc_3$ molecules ($M\;=\;Tb^{3+}$, $Dy^{3+}$, and $Y^{3+}$ Pc=phthalocyanine) whose critical temperature as a ferromagnet reaches 40 K. A clear Kondo peak was observed which is originated from an unpaired electron in the ligand of the molecule, which is the first demonstration of the Kondo peak originated from electron observed in the STS measurement. We also observed corresponding peaks in ESR-STM spectra. [1] In addition we found that the Kondo peak intensity shows a clear variation with the conformational change of the molecule; namely the azimuthal rotational angle of the Pc planes. This indicates that the Kondo resonance is correlated with the molecule electronic state. We examined this phenomena by using STM manipulation technique, where pulse bias application can rotate the relative azimuthal angle of the Pc planes. The result indicates that an application of ~1V pulse to the bias voltage can rotate the Pc plane and the Kondo peaks shows a clear variation in intensity by the molecule's conformational change.

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